microdev.gr

Δωρεάν ανοιχτή εκπαίδευση




ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ - ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΕΣ

ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ



ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ

- Συνολική διάρκεια μαθημάτων: 1166 λεπτά
- Μέσος όρος διάρκειας μαθήματος: 48.6 λεπτά
- 45λεπτα βάσει της συνολικής διάρκειας: 26
- Πλήθος διδακτικών 2ωρων μαθημάτων: 13



Περιγραφή μαθήματος


Γενικές πληροφορίες για το μάθημα

Διάρκεια: 14 λεπτά

Περιεχόμενο

Γενικό πλαίσιο και φιλοσοφία μαθήματος. Γιατί μας ενδιαφέρει η εσωτερική δομή και λειτουργία του υπολογιστή.







Μάθημα #1



Εισαγωγή στους μικροϋπολογιστές
(μέρος 1)

Διάρκεια: 50 λεπτά

Περιεχόμενο

Γνωριμία με το υπολογιστικό σύστημα. Μια πρώτη γεύση για τα συστατικά του υπολογιστή και της αρχιτεκτονικής του, καθώς και την αποτύπωση σε ψηφιακό επίπεδο.





Μάθημα #2



Εισαγωγή στους μικροϋπολογιστές
(μέρος 2)


Διάρκεια: 47 λεπτά

Περιεχόμενο

Γνωριμία με το υπολογιστικό σύστημα. Μια πρώτη γεύση για τα συστατικά του υπολογιστή και της αρχιτεκτονικής του, καθώς και την αποτύπωση σε ψηφιακό επίπεδο.




Μάθημα #3



Ασκήσεις για την εισαγωγή στους μικροϋπολογιστές

Διάρκεια: 43 λεπτά

Περιεχόμενο

Λυμένες ασκήσεις




Μάθημα #4



Αριθμητικά συστήματα

Διάρκεια: 55 λεπτά

Περιεχόμενο

Αριθμητικά συστήματα, μετατροπές και σκήσεις




Μάθημα #5



Δομή μικροεπεξεργαστή

Διάρκεια: 38 λεπτά

Περιεχόμενο

Εισαγωγή στην εσωτερική δομή του μικροεπεξεργαστή




Μάθημα #6



Καταχωρητές (μέρος 1)

Διάρκεια: 41 λεπτά

Περιεχόμενο

Καταχωρητές μικροεπεξεργαστή και βασική λειτουργία τους




Μάθημα #7



Καταχωρητές (μέρος 2)

Διάρκεια: 47 λεπτά

Περιεχόμενο

Καταχωρητές μικροεπεξεργαστή και βασική λειτουργία τους




Μάθημα #8



Ασκήσεις με Καταχωρητές

Διάρκεια: 70 λεπτά

Περιεχόμενο

Ασκήσεις στη χρήση και λειτουργία καταχωρητών




Μάθημα #9



Αριθμητική Μικροεπεξεργαστή

Διάρκεια: 68 λεπτά

Περιεχόμενο

Αναπαράσταση αριθμών και πράξεις



Μάθημα #10



Ασκήσεις Αριθμητικής Μικροεπεξεργαστή

Διάρκεια: 44 λεπτά

Περιεχόμενο

Ασκήσεις σε πράξεις και αριθμητική μικροεπεξεργαστή



Μάθημα #11



Βασικά ψηφιακά κυκλώματα μικροεπεξεργαστή

Διάρκεια: 45 λεπτά

Περιεχόμενο

>Αριθμητική και λογική μονάδα
>Πύλες




Μάθημα #12



Βασικά ψηφιακά κυκλώματα μικροεπεξεργαστή

Διάρκεια: 49 λεπτά

Περιεχόμενο

>Πολυπλέκτες
>Αθροιστές
>Κύκλωμα πρόσθεσης-αφαίρεσης
>Πρώτο κύκλωμα σύγκρισης



Μάθημα #13



Βασικά ψηφιακά κυκλώματα μικροεπεξεργαστή

Διάρκεια: 39 λεπτά

Περιεχόμενο

>Κύκλωμα σύγκρισης
>Εισαγωγή στο στοιχείο μνήμης



Μάθημα #14



Βασικά ψηφιακά κυκλώματα μικροεπεξεργαστή

Διάρκεια: 44 λεπτά

Περιεχόμενο

>Κυκλώματα καταχωρητών
>Tri-State Buffer



Μάθημα #15



Βασικά ψηφιακά κυκλώματα μικροεπεξεργαστή

Διάρκεια: 54 λεπτά

Περιεχόμενο

>Διασύνδεση κυκλωμάτων καταχωρητών
>Χρήση αποκωδικοποιητή και πολυπλέκτη



Μάθημα #16



Ασκήσεις στα βασικά ψηφιακά κυκλώματα μικροεπεξεργαστή

Διάρκεια: 70 λεπτά

Περιεχόμενο

>Αριθμητική και λογική μονάδα
>Αθροιστές
>Σύγκριση
>Στοιχεία μνήμης



Μάθημα #17



Μνήμη

Διάρκεια: 43 λεπτά

Περιεχόμενο

>Εισαγωγή στη μνήμη
>Μνήμη Cache



Μάθημα #18



Μνήμη

Διάρκεια: 52 λεπτά

Περιεχόμενο

>Αρχιτεκτονική μνήμης
>Χαρτογράφηση μνήμης



Μάθημα #19



Μνήμη

Διάρκεια: 45 λεπτά

Περιεχόμενο

>Ασκήσεις για την ενότητα της μνήμης



Μάθημα #20



Εκτέλεση προγράμματος

Διάρκεια: 45 λεπτά

Περιεχόμενο

>Συμβολική γλώσσα
>Κωδικοποίηση εντολών
>Διαδικασία εκτέλεσης εντολών



Μάθημα #21



Εκτέλεση προγράμματος

Διάρκεια: 41 λεπτά

Περιεχόμενο

>Εκτέλεση εντολής βήμα προς βήμα
>Ο ρόλος του σωρού στην εκτέλεση προγράμματος



Μάθημα #22



Άσκηση στα χαρακτηριστικά του μικροεπεξεργαστή και την Εκτέλεση προγράμματος

Διάρκεια: 45 λεπτά

Περιεχόμενο

>Υπολογισμός καταχωρητών
>Κωδικοποίηση εντολών
>Εκτέλεση εντολής
>Ανάπτυξη προγράμματος



Μάθημα #23



Επικοινωνία με εξωτερικές συσκευές

Διάρκεια: 45 λεπτά

Περιεχόμενο

>Κυκλώματα προσαρμογής
>Τεχνικές επικοινωνίας



Μάθημα #24



Επικοινωνία με εξωτερικές συσκευές

Διάρκεια: 46 λεπτά

Περιεχόμενο

>Διαχείριση διακοπών
>Εξυπηρέτηση διακοπών
>Παράλληλη και σειριακή επικοινωνία
>Ολοκληρωμένο UART




ΠΡΟΣΘΕΤΟ ΥΛΙΚΟ




Βασικό υλικό μαθήματος (ενότητα Download του βιβλίου)>>>


Παρακάτω, διατίθεται ελεύθερα υλικό από το βιβλίο «Αρχιτεκτονική Υπολογιστών & Προγραμματισμός Assembly» (2011) του Παναγιώτη Παπάζογλου. Τα πνευματικά δικαιώματα ανήκουν στον ίδιο. Το βιβλίο έχει ISBN από την Εθνική Βιβλιοθήκη της Ελλάδας και τα τελευταία αντίτυπα δίνονται δωρεάν στους φοιτητές (διανομή από το γραφείο του Π. Παπάζογλου στα Ψαχνά και όσο υπάρχει απόθεμα). Το υλικό είναι για το θεωρητικό μάθημα.

1. Εισαγωγή
2. Αριθμητικά συστήματα
3. Ο ρόλος των ψηφιακών κυκλωμάτων
4. Γενική δομή ΚΜΕ
5. Βασικά αριθμητικά κυκλώματα
6. Κυκλώματα καταχωρητών
7. Αριθμητική και λογική μονάδα
8. Μονάδα ελέγχου & Εκτέλεση προγράμματος
9. Σχεδίαση αφιερωμένων Datapath
10. ΚΜΕ τύπου CISC/RISC
11. Χαρακτηριστικά & αρχιτεκτονική της μνήμης
12. Διευθυνσιοδότηση
13. Η τεχνική του αγωγού
14. Επικοινωνία με εξωτερικές συσκευές